Chương 6: Các thông số của mạch- Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu.. Giả thiết phụ tải là điện cảm L rất lớn và dòng điên qua phụ tải id có trị số không đổi id = Id.. Do năng lượng ti
Trang 1Chương 6: Các thông số của mạch
- Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu
0 0
) 1
( 2
2
2
2 2
u u
u u
u
m do
m m
do
thì Khi
Cos t
td Sin
- Điện áp ngược lớn nhất trên mỗi Thyristor và Diod
ungmax = u 2m
- Hệ số nhấp nhô điện áp chỉnh lưu
K = ( udmax - udmin)/2udo Theo đường cong H.II.5.b thì:
udmin= 0
udmax = u 2m khi =< /2
udmax = u 2m Sin , khi > /2
) cos 1
( 2 ) cos 1
( 2
2 /
) cos 1
( 2 ) cos 1
( 2
2 /
2 2 2 2
Sin
Sin K
thi khi
K thi
khi
u u u u
m m m m
- Giá trị trung bình dòng điện qua phụ tải
Giả thiết phụ tải là điện cảm L rất lớn và dòng điên qua phụ tải id có trị số không đổi id = Id
Do năng lượng tiêu thụ trong trong điện cảm L trong một chu kỳ là bằng 0 và năng lượng tiêu thụ trong phụ tải trong một chu kỳ là:
Wt = R I2
d T Với T là chu kỳ điện áp
Còn năng lượng nguồn cung cấp cho phụ tải trong một chu kỳ:
Trang 2Wn u d i d
2 Khi thay id = Id = const, ta có:
dt Id
2
Hai năng lượng Wt và Wn phải bằng nhau:
dt Id
dt
2
2
Nhân hai vế phương trình cho , thay T = 2, ud = u2m Sin
t;
R R
t td Sin R
t d t Sin Id
R
u u
u I
u I
do m
m d
m d
) cos 1 ( 1
2 2
2 2
2 2
- Dòng điện trung bình qua mỗi Thyristor (IT)
Vì T1 dẫn trong khoảng =< t =<
T'1 dẫn trong khoảng + =< t =< 2
Khi Thyristor mở, dòng qua nó chính là dòng qua phụ tải
id = Id = const
2
1
Dòng điện trung bình qua mỗi Diod
0 =< t =< , D'2 mở
=< =< 2
Khi Diod mở dòng qua nó chính là dòng qua phụ tải:
2 / ) (
2
1
Trị số hiệu dụng của dòng điện thứ cấp Máy Biến Áp ( MBA)
I2
Dòng điện chỉ qua cuộn dây thứ cấp trong thời gian T1 mở (
=< t =< ) và T'1 mở ( =< t =< 2)
Trị số dòng thứ cấp chính là dòng qua phụ tải id = Id = const
Trang 3
2
1
Công suất MBA:
2
1 2
2 2 2
2 2
d m
Hệ số công suất của mạch thứ cấp:
) 1
1 ( 2 1
2
) 1
(
1 2
2 2
2 2 2
Id
Cos
u
u
u u I S
P
m m
m
d do d
IV Mạch chỉnh lưu ba pha hình tia dùng Thyristor:
1 Sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động:
Để điều khiển các Thyristor T1,T2,T3 người ta đưa ra các xung dòng điều khiển iG1, iG2, iG3, Các xung điều khiển này có cùng chu kỳ với các điện áp thứ cấp U1, U2, U3 của máy biến áp nguồn ba pha Thứ tự phát các xung điều khiển là iG1đến iG2 đến
iG3 cách nhau một góc pha 2/3
Vậy trong mỗi chu kỳ tại góc pha 1= + / 6, T1 mở vì iG1 và u1 lớn nhất
Tại góc pha 2 = + /6 + 2/3, T2 mở vì iG2 và u2 lớn nhất Tại góc pha 3 = + /6 + 4/3, T3 mở vì iG3 và u 3 lớn nhất Khi một Thyristor mở thì hai Thyristor khác lại khoá
Trang 4- Trong khoảng 1 =< t =< 2 thì T1 mở, dòng điện đi từ A qua T1 đến M qua phụ tải đến N về điểm 0 Áp trên hai đầu phụ tải là:
ud = u1,
uT1 = 0 (áp trên Thyristor T1
-Trong khoảng 2 =< t =< 3 thì T2 mở, dòng điện đi từ B qua T2 đến M qua phụ tải đến N về điểm 0 Áp trên hai đầu phụ tải:
ud = u 2
Sự mở của T2 làm cho uM = uB và áp trên T1 là:
uT1 = uA - uM = uA - uB = u 1 - u 2 = u 12
-Trong khoảng thời gian 3 =< t =< 4 thì T3 mở, dòng điện đi từ điểm C qua T3 đến M qua phụ tải đến N về điểm O: Áp trên hai đầu phụ tải là: ud = u 3
Sự mở T3 làm cho uM = u C và áp trên T1 là :
uT1 = uA - uM = uA - uC = u1 - u 3 = u13
2 Các thông số mạch:
- Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu:
3 3 2
3 2
6
1
um biên độ điện áp thứ cấp một pha
- Điện áp ngược trên mỗi Thyristor
u
ungmax 3 m
- Hệ số nhấp nhô điện áp chỉnh lưu
u
do
d d
K
2
min max
-Khi < / 3 thì udmax = um
udmin = um sin2 = um Sin (5 /6 + ) = umCos( /3 + ) -Khi / 3 =< =< /2 thì:
Trang 5udmax = umSin ( / 6+ ) = umCos( - /3)
udmin = um sin2 = umCos( /3 + )
Như vậy với 0 =< =< /3 thì:
)
) 3
cos(
1 ( 3 3 2
3 6
) 3
cos(
Cos Cos
K
u
u u
m
m
Còn với /3 =< =< /2 thì:
tag Cos
Cos
K
u
u
m
m
3 )
) 3 cos(
) 3
cos(
( 3 3 2
3 6
) 3 cos(
) 3
cos(
-Giá trị trung bình dòng điện phụ tải
u
do
3 3
- Giá trị trung bình io, giá trị hiệu dụng I, giá trị cực đại imax
của dòng điện qua mỗi Thyristor:
io = Id / 3
I = Id / 3
imax = Id
- Trị số hiệu dụng của dòng điện thứ cấp I2, và công suất của MBA S2
Vì dòng điện thứ cấp mỗi pha là dòng điện qua Thyristor trên pha đó Do đó:
R
Cos Cos
R
S
I
I
m m
d m d
9 3
2
3 3 2
3 3
2 3 3
3
2 2
2 2
2
- Hệ số công suất của mạch thứ cấp:
S
Cos
u
u I
u
I u P
m m d
m
d do d
2
2 3
6 3 2
3 3
6 3